基于事例的汽车夹具设计关键技术研究

本文以汽车夹具为研究对象,分析了汽车夹具的相似性,指出汽车夹具相似可描述为功能相似和结构相似两个方面,根据基于事例的推理方法,研究了汽车夹具设计中的事例库组织、检索方法、检索算法和事例检索器等关键技术。实践表明,基于事例的求解方式对汽车夹具设计CAD系统来讲是一种有效的推理方法。     

基于混合推理的汽轮机叶片夹具自顶向下设计方法

针对传统的设计方法存在设计效率低下、产品开发周期长以及工程设计人员工作强度大等问题,通过对汽轮机叶片夹具设计特征的研究,提出了一种基于规则和实例混合推理的夹具自顶向下设计方法。首先,建立了叶片夹具的系列化和参数化零件,对各零件进行装配约束和参数关联,构建了夹具实例库;依据Top-Down设计思想,基于夹具实例编码系统,提出了对首要因素加权平均的相似度计算方法,检索并重用相似夹具实例;根据具体叶片以及强度、刚度等需要对其进行了修改,根据U103夹具的功能信息,检索得到了符合要求的夹具;最后,根据叶片以及强度、刚度等对夹具进行了有限的人工干预,生成了自顶向下驱动符合叶片U103夹具功能要求的新夹具。研究结果表明:基于混合推理的汽轮机叶片夹具自顶向下设计可显著提高夹具的设计效率,简化其工作复杂程度。     

基于特征相似性的夹具变型设计方法研究

针对基于实例推理的设计方法实例修改自动化程度较低的情况,对夹具实例自动化修改中的变型设计过程进行了研究。为了适应夹具变型设计,在对夹具元件信息进行完整描述的基础上,提出了基于特征套件的夹具模型描述方法。以此模型为基础,通过对工序件特征的相似性比较和对约束完整性的求解,在几何推理的基础上实现了基于特征的夹具自动化变型设计。该方法可以用于实例自动重用问题,为夹具自动化设计探索了一种新途径。     

面向产品并行设计的敏捷夹具设计系统

敏捷夹具是具有“敏捷”特性的夹具。根据产品并行设计对夹具设计系统的功能需求,提出敏捷夹具设计系统由基于Web的敏捷夹具辅助设计工具和夹具CAD组成。论述了敏捷夹具设计系统的总体结构、设计流程、网络环境和敏捷夹具设计系统等关键技术,最后介绍了敏捷夹具辅助设计工具的实例HT－AFDT。     

基于本体和知识组件的夹具结构智能设计

为提高夹具设计过程中的设计知识重用率和设计效率,提出一种基于本体和知识组件的夹具结构智能设计方法。该方法通过构建夹具元件、工件以及夹具设计实例的本体模型,实现了对夹具设计知识的表示。通过引入知识组件技术并建立本体间的语义映射关系,构建针对夹具选择、尺寸驱动和建模装配的三种知识组件及知识处理框架,形成夹具结构智能设计模式,完成了对夹具结构设计知识的组织、推送和嵌入。结合基于规则和实例的推理方法,实现了对夹具的智能选择,通过开发相应的夹具结构设计系统,实现了基于本体参数化属性的夹具尺寸自驱动和基于本体装配特征的夹具元件快速组装。以某飞机零件为例,对所提方法的可行性和有效性进行了验证。     

基于可拓理论的模块匹配方法研究

针对目前机械产品的模块化设计方法在模块信息表示、检索与修改的方面的不足,研究了模块的知识表示与实例推理技术,提出了一种基于改进可拓距模块检索方法,在现有的模块库中寻找满足相似度的模块实例,对提取的相似模块实例进行修改,最终达到设计的要求。     

敏捷夹具计算机辅助构形设计

介绍了敏捷夹具的提出与发展现状,提出了一种敏捷夹具计算机辅助构形设计系统的结构模块划分方法。详尽阐述在敏捷夹具计算机辅助构形设计系统的研究过程中,如何采用面对对象思想的知识表达方法和推理方法来实现系统的敏捷性,文章最后对采用给方法实现的系统进行了敏捷性论证。     

基于产品功能树的实例推理研究

以功能树为基础,在产品改型设计中实施实例推理的全过程。研究在推理过程中功能矩阵的提取与抽象、功能树相似度的计算和功能树的修改等问题。以功能树为基础,实现对产品结构树和零部件实例的修改,使产品达到设计需求功能。结合实例,给出了基于功能树实例推理的流程。该流程尽量保持装配关系的不变,避免了多个零部件的重新组合,减少对实例的修改程度。     

一种能够学习和重用的实例修改策略

针对基于实例的产品方案设计问题，提出了一种半自动的、具有自学习功能的实例修改策略。首先阐述了实例修改策略的3个基本步骤，接着以一个减速器布局设计的例子，重点分析了实例修改策略的学习和重用方法，同时探讨了该实例修改策略在基于实例设计中的功能和作用。     

基于产品功能树的实例推理研究

以功能树为基础,在产品改型设计中实施实例推理的全过程.研究在推理过程中功能矩阵的提取与抽象、功能树相似度的计算和功能树的修改等问题.以功能树为基础,实现对产品结构树和零部件实例的修改,使产品达到设计需求功能.结合实例,给出了基于功能树实例推理的流程.该流程尽量保持装配关系的不变,避免了多个零部件的重新组合,减少对实例的修改程度.     

基于实例推理的夹具设计知识表示方法研究

将基于实例的推理技术应用于夹具设计过程,提出了基于夹具功能特征的实例表示方法和实例检索机制,最后,通过对基于实例推理的夹具设计过程进行的论述,证实了通过实例和方式表达夹具设计知识,可以更好地进行设计知识的转换和解释。     

基于模糊评价的协同设计冲突仲裁技术研究

针对协同设计中采用单一的冲突消解方法难以消解复杂多样的冲突的问题,采用多种冲突消解方法集成的方式消解冲突,提出了协同设计中冲突消解过程模型,对该集成冲突消解过程中的重要环节——冲突仲裁问题进行了描述。采用模糊评价法作为协同设计过程中冲突仲裁问题的求解方法,并给出该算法的具体实现过程和冲突仲裁流程。建立了基于模糊评价方法的冲突仲裁系统的体系结构,详细介绍了该结构的主要功能模块,并对原型系统进行了开发。最后,以某车床纵向进给部件的圆柱齿轮减速机构为例,说明了该算法在冲突仲裁中的应用。     

支持并行工程的夹具TOP—DOWN设计系统

给出了一个支持并行工程的计算机辅助夹具自顶向下设计系统,该系统具有支持夹具概念设计和详细设计的能力。首先,给出了设计系统在并行工程环境下的运行模式,在该模式下系统分为支撑库、推理、模型演化和信息接口四部分。然后,用面向对象的方法来表达夹具装配模型,使其具有从抽象到具体的演化能力。最后,给出了功能－特征－结构的三层结构二级映射的推理方法,使自顶向下设计中功能到结构的推理更加简单、有效,同时给出了对参数化结构模型和详细模型进行修改的过程与方法,并给出了一个Pro/E下开发的设计实例。     

A case-based reasoning approach for design of machining fixture

Appropriate fixture design could lower process time, lower cost, and improve the quality of products. This paper proposes a case-based reasoning (CBR) method, with improved indexing and retrieving approaches which are critical issues in machining fixture design systems. A case storage for fixture design case indexing approach is developed so that the database is constructed into two levels—to manage and categorize numerous related fixture designs. The data includes existing workpieces and associated fixture planning and unit depository as solutions. Based on this approach, a CBR method with a two-step case retrieval is presented. The objective is to improve searching results in database for machining fixture design. In this CBR-based fixture design method, the appropriate workpiece in the first level of database by using design requirement is found. Then, the proper conceptual fixture design can be achieved by retrieving related fixture case from the second level. This method facilitates the fixture designing by means of referencing past design cases to generate a conceptual fixture design quickly and easily. It also helps in the finishing design by suggesting some alternative fixture cases. Finally, several case studies are used to validate and present the applicability and usability of the proposed approach.     

面向实例推理的产品设计本体建模研究及应用

分析现有基于实例推理的产品设计系统,针对其缺乏对实例功能、行为等描述的缺点提出面向实例推理的产品设计本体模型,并利用本体技术建立基于实例推理的产品设计实例本体及产品设计实例本体模型.依照产品设计特点研究产品设计实例本体模型的重要性质,依据实例推理的产品设计给出基于本体的产品设计实例本体检索机制.在检索中利用本体模型的EDCOM数组,通过相似度算法进行匹配找出合适的产品设计实例,在本体模型库维护中给出本体模型的集成算法.最后以汽车零部件企业为实例,并利用本体技术开发了基于实例推理的产品设计原型系统,通过设计系统的产品设计要求、检索实例等功能模块实现了基于实例推理的产品设计.     

基于特征的夹具设计方法研究

将特征技术引入夹具设计 ,提出基于加工特征的、面向夹具设计的工艺模型和基于装夹特征的装夹模型 ,介绍了基于实例与基于规则推理相混合的装夹模型提取方法和装夹元件的选择方法     

基于实例推理的机床专用夹具虚拟装配技术

针对传统的夹具设计存在着设计周期长、设计效率低等问题,实例推理的机床夹具虚拟装配技术大大提高了机床专用夹具的设计速度,减少了重复劳动,满足了现代制造系统灵活、快速的要求。采用基于典型实例推理机制的机床专用夹具设计方法,重点研究了机床专用夹具实例检索模型、实例组织模型、实例修改推理机制及基于Pro／E的机床专用夹具实例快速装配方法,实现了机床专用夹具实例快速装配。研究结果表明该方法有利于提高夹具设计效率,可以在机床夹具设计行业进行推广。     

基于知识与信息网络的敏捷产品开发

从敏捷产品设计方法、敏捷产品开发的协同机制，敏捷产品开发的知识管理和敏捷产品开发的设计表达4个方面对国外基于知识与信息网络的敏捷产品开发研究进行综述，结合国内产品开发的研究现状，指出我国产品开发的发展方向应是基于知识和信息网络的敏捷产品开发。